CN105666307A - 磨削超精加工设备的主轴支承*** - Google Patents

磨削超精加工设备的主轴支承*** Download PDF

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孟瑾
李艳蕊
王晓峰
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B35/00—Machines or devices designed for superfinishing surfaces on work, i.e. by means of abrading blocks reciprocating with high frequency
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明属于高铁轴承技术领域，提出一种磨削超精加工设备的主轴支承***。提出的一种磨削超精加工设备的主轴支承***采用液体静压空气推力组合轴承的支承方式；主轴支承***的主轴（1）为包含推力环的阶梯轴；主轴（1）上套置有用以对其进行径向支撑的液体静压轴承（2）；液体静压轴承（2）的轴瓦套置在主轴（1）上，并与所述的主轴（1）之间具有间隙，对主轴（1）进行径向支撑；推力环（8）上设置有多个沿圆周均布的空气轴承，且空气轴承（3）与推力环（8）之间具有间隙，对推力环（8）进行轴向支撑。本发明提高了环类零件的工作面与端面的跳动精度。

Description

磨削超精加工设备的主轴支承***
技术领域
本发明属于高铁轴承技术领域，具体涉及一种磨削超精加工设备的主轴支承***，具体针对环类零件的工作面与端面有高位置度要求的磨削超精加工设备的主轴***的支承。
背景技术
现有磨削超精加工设备的主轴***的轴承支承方式一般常用的有两种方式，分别为：①采用成对角接触球轴承支承的主轴***；②采用液体静压轴承支承的主轴***。这两种方法各自的特点如下：
①采用成对角接触球轴承支承的主轴***：这种主轴***对超精磨削零件的外形尺寸有限制，只适用于磨削超精加工直径小于120mm的环形零件，工作面（滚道）与端面的跳动精度可达0.002mm；
②采用液体静压轴承支承的主轴***：这种主轴***的径向回转精度较高，可达到0.0003mm；但是由于液体静压主轴的推力环的工艺性，导致其轴向推力精度较低，因此端跳精度在0.004~0.005mm范围内；磨削超精加工零件的工作面（滚道）与端面的跳动精度也在0.004~0.005mm范围内。
发明内容
为了改善现有磨削超精加工设备的生产能力，提高环类零件的工作面与端面的跳动精度，本发明的目的是提出一种磨削超精加工设备的主轴支承***，本发明适用于尺寸范围在200mm以上的环类零件的工作面与端面有较高位置度要求的超精磨削加工设备的主轴***的支承。
本发明为完成上述目的采用如下技术方案：
一种磨削超精加工设备的主轴支承***，所述的主轴支承***采用液体静压空气推力组合轴承的支承方式；所述的主轴支承***的主轴为包含推力环的阶梯轴；所述主轴上套置有用以对其进行径向支撑的液体静压轴承；所述液体静压轴承的轴瓦套置在所述的主轴上，并与所述的主轴之间具有间隙，对主轴进行径向支撑，使主轴在径向方向上高精度回转；主轴所述的推力环上设置有多个沿圆周均布的空气轴承，且所述的空气轴承与推力环之间具有间隙，对推力环进行轴向支撑，使推力环在轴向方向上保持高精度的端面跳动，从而使主轴在轴向方向上保持高精度的端面跳动。
所述轴瓦的内壁面具有多个油腔，且相邻两个油腔之间开设有回油槽；所述轴瓦的上开设有与所述的油腔连通的高压油口；液压泵提供的压力油通过高压油口进入静压轴承内，在高压油的作用下，主轴和轴瓦之间形成较厚的静压油膜，静压油膜的对主轴和轴瓦的圆度误差能起到均化作用，保证了主轴***具有较高的径向回转精度。
所述的空气轴承上具有进气通道，所述的进气通道通过若干个轴向孔连通空气轴承与推力环之间具有间隙，高压气体在空气轴承与推力环之间的间隙内形成气压膜，使高压空气均匀作用于推力环两侧，利用空气轴承的均压作用，使主轴在轴向方向上保持高精度的端面跳动，从而提高主轴***的轴向精度。
本发明提出的一种磨削超精加工设备的主轴支承***，改善了现有磨削超精加工设备的生产能力，提高了环类零件的工作面与端面的跳动精度；改进后的主轴***的径向回转精度≤0.001mm，轴向精度≤0.001mm；磨削超精加工200mm以上的环类零件的工作面（滚道）与端面的跳动精度可控制到≤0.002mm。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B向视图。
图中：1、主轴，2、液体静压轴承，3、空气轴承，4、高压油口，5、油腔，6、进气通道，7、轴向孔，8、推力环。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1所示，并参照图2、图3，一种磨削超精加工设备的主轴支承***，所述的主轴支承***采用液体静压空气推力组合轴承的支承方式；所述的主轴支承***的主轴1为包含推力环的阶梯轴；所述主轴1上套置有用以对其进行径向支撑的液体静压轴承2；所述液体静压轴承2的轴瓦套置在所述的主轴1上，并与所述的主轴1之间具有间隙，对主轴1进行径向支撑，使主轴1在径向方向上高精度回转；主轴1所述的推力环8上设置有多个沿圆周均布的空气轴承，且所述的空气轴承3与推力环8之间具有间隙，对推力环8进行轴向支撑，主轴所述的推力环上设置有多个沿圆周均布的空气轴承，且所述的空气轴承与推力环之间具有间隙，对推力环进行轴向支撑，使推力环在轴向方向上保持高精度的端面跳动，从而使主轴在轴向方向上保持高精度的端面跳动。
所述轴瓦的内壁面具有多个油腔5，且相邻两个油腔5之间开设有回油槽；所述轴瓦的上开设有与所述的油腔连通的高压油口4；液压泵提供的压力油通过高压油口4进入静压轴承内，在高压油的作用下，主轴1和轴瓦之间形成较厚的静压油膜，静压油膜的对主轴和轴瓦的圆度误差能起到均化作用，保证了主轴***具有较高的径向回转精度。
所述的空气轴承3上具有进气通道6，所述的进气通道6通过若干个轴向孔7连通空气轴承3与推力环8之间具有间隙，高压气体在空气轴承3与推力环8之间的间隙内形成气压膜，使高压空气均匀作用于推力环两侧，使主轴在轴向方向上保持高精度的端面跳动，从而提高主轴***的轴向精度。

Claims (3)

1.一种磨削超精加工设备的主轴支承***，其特征在于：所述的主轴支承***采用液体静压空气推力组合轴承的支承方式；所述的主轴支承***的主轴（1）为包含推力环的阶梯轴；所述主轴（1）上套置有用以对其进行径向支撑的液体静压轴承（2）；所述液体静压轴承（2）的轴瓦套置在所述的主轴（1）上，并与所述的主轴（1）之间具有间隙，对主轴（1）进行径向支撑，使主轴在径向方向上高精度回转；主轴（1）所述的推力环（8）上设置有多个沿圆周均布的空气轴承，且所述的空气轴承（3）与推力环（8）之间具有间隙，对推力环（8）进行轴向支撑，使推力环（8）在轴向方向上保持高精度的端面跳动，从而使主轴（1）在轴向方向上保持高精度的端面跳动。
2.如权利要求1所述的一种磨削超精加工设备的主轴支承***，其特征在于：所述轴瓦的内壁面具有多个油腔（5），且相邻两个油腔（5）之间开设有回油槽；所述轴瓦的上开设有与所述的油腔连通的高压油口（4）；液压泵提供的压力油通过高压油口（4）进入静压轴承内，在高压油的作用下，主轴（1）和轴瓦之间形成较厚的静压油膜，静压油膜的对主轴和轴瓦的圆度误差能起到均化作用，保证了主轴***具有较高的径向回转精度。
3.如权利要求1所述的一种磨削超精加工设备的主轴支承***，其特征在于：所述的空气轴承（3）上具有进气通道（6），所述的进气通道（6）通过若干个轴向孔（7）连通空气轴承（3）与推力环（8）之间具有间隙，高压气体在空气轴承（3）与推力环（8）之间的间隙内形成气压膜，使高压空气均匀作用于推力环两侧，使主轴在轴向方向上保持高精度的端面跳动，从而提高主轴***的轴向精度。
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